JVM内存模型

JVM内存模型

线程共享：堆、方法区

线程独享：虚拟机栈、程序计数器、本地方法栈

堆

对象分配策略

• 对象进入Eden区，Minor GC存活的进入Survivor区，计数达到设置的MaxTenuringThreshold进入Old区
• 大对象直接进入Old区
• 动态年龄判断，在Survivor区，年龄从小到大累加大于该值的阈值，例 年龄1 + 年龄2 + 年龄3 + 年龄N size > TargetSurvivorRatio值(默认是Survivor一半)， 则年龄N 跟 年龄N以上的对象进入老年区
• 年龄大于阈值，进入老年代，--X:MaxTenuringThreshold参数设置
• Minor GC后，存活的对象空间大于survivor空间，直接进入老年代。

以上对象均是分配到堆空间。

栈

方法区

jdk7及以前叫做永久代，jdk8开始，使用元空间取代了永久代。方法区和永久代并不等价，仅是对HotSpot虚拟机而言。《Java虚拟机规范》对如何实现方法区不做统一的要求，元空间使用的是本地内存。

jdk1.6及之前：有永久代(permanent generation)

jdk1.7：有永久代，但已经逐步“去永久代”，字符串常量池、静态变量移除，保存在堆中

jdk1.8及以后：无永久代，类型信息、字段、方法、常量保存在本地内存的元空间，但字符串常量池、静态变量仍在堆中

字符串创建频率高，放在永久代不易回收

对象内存布局

创建对象的方法

1. new

2. 反射

   • 根据类名：类名.class

   • 根据对象：对象.getClass()

   • 根据全限定类名：Class.forName(全限定类名)

   • 根据对象：对象.newInstance()，JDK9废弃

3. Constructor的getDeclaredConstructors()[0].newInstance(xx)，可以调用空参、带参的构造器，没有权限要求

4. clone()，浅拷贝

5. 反序列化，从文件中、数据库中、网络中获取一个对象的二进制流，反序列化为内存中的对象

6. 第三方库Objenesis，利用了asm字节码技术，动态生成Constructor

从执行步骤角度分析

1. 判断对象对应的类是否加载、链接、初始化

2. 为对象分配内存

   • 指针碰撞

   • 空闲列表

3. 处理并发安全问题

4. 初始化分配到的空间

5. 设置对象的对象头

6. 执行init方法进行初始化

类加载

类加载器：

• BootStrapClassLoader 启动类加载器：加载JAVA_HOME/jre/lib目录下的库
• ExtClassLoader 扩展类加载器：加载JAVA_HOME/jre/lib目录下的库
• AppClassLoader 应用类加载器：加载classPath下的类
• CustomizeClassLoader 自定义类加载器：自定义类加载规则

双亲委派机制：当需要加载一个类的时候，先委托上一级的加载器去进行加载，如果上一级的加载器加载成功，子加载器就不会在进行加载。

为什么要使用双亲委派机制：

1. 通过双亲委派机制可以避免某一个类被重复加载，当父类已经加载后则无需重复加载，保证唯一性。
2. 为了安全，保证核心类不被篡改

类加载流程：

类从加载到虚拟机中开始，直到卸载为止，它的整个生命周期包括了：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载这7个阶段。其中，验证、准备和解析这三个部分统称为连接（linking)

• 加载：查找和导入class文件
• 验证：保证加载类的准确性
• 准备：为类变量分配内存并设置类变量初始值
• 解析：把类中的符号引用转换为直接引用
• 初始化：对类的静态变量，静态代码块执行初始化操作
• 使用：JVM开始从入口方法开始执行用户的程序代码
• 卸载：当用户程序代码执行完毕后，JVM便开始销毁创建的Class对象。

五种引用

1. 强引用：不回收，程序中绝大部分都是强引用。只有所有GCRoots对象都不通过【强引l用】引I用该对象，该对象才能被垃圾回收。

   

2. 软引用：内存不足即回收，使用SoftReference类

   作用：可以缓存一些经常使用到的数据，但是在垃圾回收时发现内存不足会被回收

   

3. 弱引用：发现即回收，使用WeakReference类

   作用：在资源充足的时候缓存一些数据，当有垃圾回收(说明资源可能不足了)直接被回收掉

   

4. 虚引用：必须配合引用队列使用，被引用对象回收时，会将虚引l用入队，由ReferenceHandler线程调用虚引l用相关方法释放直接内存

   作用：用于跟踪垃圾回收过程。

   

5. 终结器引用：实现对象的finalize()方法，无需手动编码，其内部配合队列使用。在GC时，终结器引用入队。由Finalizer线程通过终结器引用找到被引用对象并调用，它的finalize()方法，第二次GC时才能回收被引用对象。